EoW September 2010

articolo tecnico

punzonatura, che in questo settore si attestano normalmente dal 20% al 25% del valore del metallo – un fattore di notevole importanza in tempi in cui i prezzi delle materie prime sono elevati e in aumento. Ad esempio, con una percentuale di rottame del 70%, i costi di fusione possono rapidamente allinearsi ai costi di produzione, sollevando dubbi circa la fattibilità economica dell’intero processo. L’utilizzo di un bronzo fosforoso rivestito di stagno costituisce pertanto una valida alternativa alle leghe di rame-ferro stagnate sia dal punto di vista ecologico che economico (si elimina l’utilizzo aggiuntivo di elettricità e acido per il trattamento elettrolitico del rottame). 2.2 Sviluppo 2 Le leghe di rame-stagno si utilizzano per connettori e componenti in applicazioni di ingegneria elettronica ed elettrica in quanto presentano caratteristiche di elasticità che vanno da buone a molto buone, una buona resistenza alle tensioni termiche ed elettriche, un ridotto rilassamento della tensione ed un’eccellente capacità di piegamento e di saldabilità. Normalmente, alle leghe di questo tipo viene aggiunta una piccola quantità di fosforo per la disossidazione, motivo per il quale sono anche definiti bronzi fosforosi. Le proprietà di questo gruppo di leghe dipendono principalmente dal contenuto di stagno e fosforo, e in grado minore, dall’aggiunta di altri elementi leganti. Mediante un processo adeguato, le proprietà di queste leghe possono essere modificate per l’utilizzo in un’ampia gamma di applicazioni. Le numerose applicazioni industriali di questa gamma di leghe comprendono connettori e prese di alta qualità per moduli elettronici e molle di contatto elettricamente conduttive. In passato si utilizzava il “declassamento” come efficace metodo di selezione per un bronzo fosforoso. In altre parole, si modificavano le proprietà tecnologiche di un bronzo fosforoso a basso contenuto di leghe in modo tale che le caratteristiche di elasticità e di lavorazione corrispondessero a quelle del bronzo fosforoso originale ad elevato contenuto di leghe. Tuttavia, dovevano essere considerate alcune restrizioni. Il contenuto di stagno e fosforo influenza notevolmente il comportamento di incrudimento e la duttilità dei bronzi fosforosi, ed è stata riscontrata una chiara relazione fra la capacità di piegamento ed il contenuto di stagno.

Rilassamento in %

Tempo di esposizione Tensione iniziale

Temperatura in °C

Figura 3 ▲ ▲ : Comparazione del comportamento di rilassamento tra CuFe2P e BB05xi

Strato di leghe in µm

Tempo di esposizione in ore

Figura 4 ▲ ▲ : Formazione dello strato di leghe a 180°C dopo stagnatura per immersione a caldo

Durante la lavorazione successiva ad alte temperature, lo spessore dello strato legante che si viene a formare tra il materiale di base e il rivestimento di stagno del BB05xi stagnato è comparabile con quello del CuFe2P. Pertanto non è necessario un adattamento delle linee di produzione per introdurre questo nuovo materiale composto ( Figura 4 ). Inoltre, questa nuova lega si distingue soprattutto perché il rottame stagnato prodotto durante le varie fasi della catena di creazione del valore aggiunto è direttamente riciclabile. Una comparazione dei valori dei metalli BB05xi e CuFe2P non giustifica inoltre la differenza di costi fra il riciclo indiretto e diretto del rottame di produzione e di

bene a quelle del CuFe2P. Tuttavia esistono evidenti punti deboli in termini di comportamento durante il rammolli- mento e di resistenza al rilassamento ( cfr . Tabelle 2 e 3 ). Un’analisi della lega BB05xi sviluppata recentemente rivela una situazione diversa. Mediante l’armonizzazione mirata degli elementi leganti (stagno, nickel e fosforo) questo materiale raggiunge proprietà meccaniche e tecnologiche comparabili sia con quelle del CuFe2P sia con quelle del profilo delle proprietà richiesto per la rispettiva lavorazione successiva e per l’applicazione finale per quanto riguarda il comportamento durante il rammollimento ed il rilassamento (scorrimento del componente sotto tensione a temperatura elevata) (cfr. Figura 3 ).

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EuroWire – Settembre 2010